流水燈設(shè)計(jì)報(bào)告

1、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題：流水燈電路專業(yè)班級(jí)：電線電纜制造技術(shù)學(xué)生姓名：王超君學(xué)生學(xué)號(hào)：100314419指導(dǎo)教師：成 績(jī)：二o年十二月二十日流水燈電路一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1. 設(shè)計(jì)電路使8個(gè)發(fā)光二級(jí)管逐個(gè)亮、滅；2. 扭動(dòng)滑動(dòng)變阻器改變發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮的時(shí)間;3 000000；二、方案設(shè)計(jì)與論證采用數(shù)字集成電路的控制方法，結(jié)合十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 /譯碼電路設(shè)計(jì)了該流水燈控制系 統(tǒng)。該系統(tǒng)由電源、時(shí)鐘電路、計(jì)數(shù)器和譯碼顯示電路 4部分組成。能實(shí)現(xiàn)任意方式的流 水，只要改變每路發(fā)光二極管的數(shù)目和圖案，就可以實(shí)現(xiàn)隨心所欲的流水花樣。它可作為 工作狀態(tài)指示，具有環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)。方案一

2、、由555定時(shí)器組成多諧振蕩器，作為電路是脈沖源。74LS161組成計(jì)數(shù)電路,74LS138組成譯碼電路對(duì)計(jì)算電路的脈沖進(jìn)行譯碼輸出，驅(qū)動(dòng)8個(gè)發(fā)光二級(jí)管的亮、滅。方案二、采用邊沿JK觸發(fā)器(74LS112)、D觸發(fā)器(74LS74)和3-8線譯碼器(74LS138)構(gòu)成一個(gè)流 水燈電路。應(yīng)用74LS112和74LS74中3個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成異步八進(jìn)制加法或減法計(jì)數(shù)器；再將輸出端 Q2Q1Q0分別與74LS138(3-8譯碼器)的地址碼輸入端 A2A1A0相連，使譯碼器相繼譯碼。其電路組成 框圖如圖1所示。風(fēng)1 電曙加戎4別三、單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算1、555定時(shí)器的構(gòu)成及各管腳的功能555定時(shí)器內(nèi)部

3、結(jié)構(gòu)的原理圖簡(jiǎn)化如圖所示。它是由兩個(gè)電壓比較器、放電三極管、一個(gè)由與非門(mén)構(gòu)成的RS觸發(fā)器，以及由三個(gè) 5K Q的電阻構(gòu)成的分壓器組成。電壓比較器C1的參考電壓為2/3UCC，加在同相輸入端；C3的參考電壓為1/3UCC，加在反相輸入端。1為接地端2為低電平觸發(fā)端，當(dāng)2端的輸入電壓高于1/3UCC時(shí)觸發(fā)器保持不變，當(dāng)2端的輸入電壓低于1/3UCC 時(shí)基本RS觸發(fā)器觸發(fā)置“ 1”3為輸入端。0 “)4為基本RS觸發(fā)器的直接復(fù)位端，由此輸入的低電平信號(hào)可是觸發(fā)器直接復(fù)位（置“5為電壓控制端，不用時(shí)可直接經(jīng)電容接地6為高電平觸發(fā)端， 輸入電壓低于2/3UCC時(shí)觸發(fā)器保持不變，輸入電壓高于2/3UCC時(shí)

4、觸發(fā)器置“ 0”7 為放電端，常用于給外接電容元件提供放電通路QISCHOpen 丄cuhirTimrsIK1GiT8 為電源端，一般接在518v的直流電源上該電路輸出矩形脈沖的周期取決于電容器充、放電的時(shí)間常數(shù)，顯然其充電時(shí)間常數(shù)t 1為（R1+R2C,放電手機(jī)間常數(shù)t 2為RC故輸出的矩形波的周期為0.7 （ R1+2R2 G通過(guò)改變電容的大小來(lái)改變充電、放電的時(shí)間常數(shù)就可以改變矩形波的周期和脈寬。2、74LS161的構(gòu)成及各管腳的功能74LS161是常用的四位二進(jìn)制可預(yù)置的同步加法計(jì)數(shù)器，他可以靈活的運(yùn)用在各種數(shù)字電路，以 及單片機(jī)系統(tǒng)種實(shí)現(xiàn)分頻器等很多重要的功能，：VccTC9Of02

5、CETPE隔ririri冋冋rnUUJLilLlI1±JLdNTCPPoPiP2P3CEPGND<74ls161引腳圖>管腳圖介紹：時(shí)鐘CP和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端P0P3清零/MR使能 CEP, CET置數(shù)PE數(shù)據(jù)輸出端Q0Q3以及進(jìn)位輸出 TC. (TC=Q0- Q1-Q2-Q3-CET)輸入輸出CRCPLDEPETD3D2D1DoQ3Q2Q1Q00000010dcbadcba1T10Q3Q2Q1Q01T10Q3Q2Q1Q01111狀態(tài)碼加1<74LS161功能表>從74LS161功能表功能表中可以知道，當(dāng)清零端CR“0”，計(jì)數(shù)器輸出 Q3、Q2、Q1、Q0立即為

6、全“0”這個(gè)時(shí)候?yàn)楫惒綇?fù)位功能。當(dāng)CR=“ 1”且LD=“0”時(shí)，在CP信號(hào)上升沿作用后，74LS161輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端D3 , D2, D1 , D0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當(dāng)CR=LD=EP=E“=1” 、CP脈沖上升沿作用后， 計(jì)數(shù)器加1o 74LS161還有一個(gè)進(jìn)位輸出端 CO， 其邏輯關(guān)系是 CO= QO Q1-Q2-Q3-CET。合理應(yīng)用計(jì)數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74LS161可以組成16進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻器3、74LS138的構(gòu)成及各管腳的功能74IS138引腳圖74LSL381 2 3 4 5 6 7 8血九並£

7、;兀盡E QND16 15 14 13 12 11 10 974HC138 管腳圖：74LS138 為3線8線譯碼器，共有 54/74S138 和 54/ 74LS138兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其工作原理如下：當(dāng)一個(gè)選通端(G1 )為高電平，另兩個(gè)選通端(/(G2A)和/(G2B)為 低電平時(shí)，可將地址端(A、B、C)的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低 電平譯出。利用G1、/(G2A)和/(G2B)可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成24線譯碼器；若外接一個(gè)反 相器還可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成32線譯碼器。若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器四、總原理圖及元器件清單1 總原理圖CLRVCC 屹LK RLOt

8、CLDaEH3 EHT IND LOAD2 元件清單表1-1元件清單序號(hào)原件參數(shù)類別備注1R1、R21k電阻0.25W，金屬膜2R4 R11470電阻0.25W，金屬膜3R2103可變電阻4C110uF電容電解電容5U1NE555定時(shí)器6U274LS161計(jì)數(shù)器7U374LS138譯碼器8VD1 VD8黃發(fā)光二級(jí)管? 5mm9J1接插件可用導(dǎo)線代替10PCB板五、安裝與調(diào)試按照原理圖和元件清單，在電路板上焊接好元件后，實(shí)物圖如圖所示在安裝時(shí)的注意事項(xiàng)：1注意各個(gè)器件的正反接法。2、注意安全，3、注意發(fā)光二級(jí)管的正負(fù)極。六、性能測(cè)試與分析七、結(jié)論與心得通過(guò)這次試驗(yàn)讓我認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)和實(shí)際結(jié)合的重要，而且更加了解了555定時(shí)器、74LS161計(jì)數(shù)器、74LS138譯碼器等的功能和靈活運(yùn)用，熟練地掌握了電烙鐵的應(yīng)用。八、參考文獻(xiàn)1 電工技術(shù)基礎(chǔ)與工程應(yīng)用 ，電子工業(yè)出版社2百度文庫(kù)，“ 555 定時(shí)器”“ 74LS161 ”“74LS138 ”1 the electrician technology base and engineering appli